【文章內容簡介】 2 + + H2O — 淀粉 淀粉黃原酸酯 5 天然高分子改性與應用 天然高分子改性與應用 ? (1) 羧甲基淀粉 羧甲基淀粉 (簡稱 CMS)是工業(yè)上產(chǎn)量最大的淀粉醚 。 該產(chǎn)品是淀粉分子鏈中葡萄糖結構單元中的醇羥基羧甲基化的產(chǎn)物 ， 在堿性條件下 ， 與醚化劑一氯醋酸及其鈉鹽反應而得 ， 其反應式如下： ? 4. 淀粉醚 天然高分子改性與應用 應用 : 造紙工業(yè)的膠料、增強劑及助留劑 。 食品工業(yè)、化妝品生產(chǎn)、合成洗滌劑生產(chǎn)、顏料的乳 化與增厚以及對有色金屬的浮選等許多領域 。 在紡織工業(yè)用做高級漿料 . 天然高分子改性與應用 ? (2) 羥烷基淀粉 淀粉 — OH + 淀粉 — OCH2CH2OH 淀粉 — OCH2CH2OH + n 淀粉 — O— (CH2CH2O)n— CH2CH2OH NaOH 羥乙基淀粉 反應式如下： 天然高分子改性與應用 ? (3) 氰乙基淀粉 淀粉 — OH + 淀粉 — OCH2CH2OH NaOH 氰乙基淀粉 ， 最顯著的特點是在淀粉分子中引人了 氰基 (CN) OCH2CH2CN （ Michael 加成反應） 天然高分子改性與應用 利用 Michael反應制取淀粉醚的另一種產(chǎn)品是 氨基甲酰乙基淀粉 天然高分子改性與應用 ? (4) 陽離子淀粉 HCl ClCH2CH2Cl NH(C2H5)2 ClCH2CH2N(C2H5)2 + + OH 叔胺烷基淀粉醚 的制備 天然高分子改性與應用 其他陽離子淀粉的制備 : 伯胺和仲胺烷基淀粉醚 可由陽離子化試劑環(huán) 亞胺乙烷與淀粉反應制得，反應式為 : 天然高分子改性與應用 陽離子淀粉的性質 向淀粉分子結構中引入叔胺基或季銨基之后、淀粉的膠體性質及化學性質 都發(fā)生了顯著變化，從而影響到產(chǎn)品用途。 首先，陽離子淀粉的 凝膠化 (糊化 )溫度比天然淀粉降低 ，這是由于引入的叔胺基、季銨基具有親水性所致。實際上，大多數(shù)淀粉衍牛物都呈現(xiàn)出較低的膠化溫度現(xiàn)象。并且，隨著取代度的提高，其膠化溫度也相應地降低得更多。 其次， 陽離子淀粉糊液的粘度比天然淀粉略高 ，季銨型產(chǎn)品比叔胺胺型產(chǎn)品的熱粘度更高些。 天然高分子改性與應用 第三，陽離子淀粉糊的穩(wěn)定性提高 第四，陽離子淀粉的 Zeta電位呈陽性。使用電泳法 zeta電位儀測定 cs型陽離子淀粉懸浮液的電位，一般在 17—30mv之間，高者可達 40mv，而玉米天然淀粉的 Zeta電位值為負值。 紡織品、金屬、玻璃、塑料、纖維、動物、礦物或人體組織等通常帶負電荷。顯然，陽離子物質對這些物質的吸附能力比陰離子和非離子物質強。 天然高分子改性與應用 陽離子淀粉用于紡織工業(yè)的經(jīng)紗上漿，可基本代替較貴的化學漿料，減少環(huán)境污染，還具有易于退漿的特性。另外，用陽離子淀粉處理織物后還可以提高陰離子型染料的上染率，改善織物的光亮度。 陽離于淀粉除了以上方面有良好的應用性能外，還可以作為工業(yè)廢水的絮凝劑、鉆井用泥漿處理劑、用于制備耐久性海綿狀吸水橡膠，用于洗滌劑工業(yè)的持續(xù)釋香劑、用作土壤穩(wěn)定劑等等。 天然高分子改性與應用 在造紙工業(yè)上，陽離子淀粉是最重要的濕部化學助劑，如助留助濾劑的增強劑，以及表面施膠劑等。其主要優(yōu)點有： ①能改善紙張的物理性質，如抗張強度、耐破度、耐折度等； ②能增強紙張的表面強度，改進紙張的印刷適應性； ③能夠提高松香的施膠效果； ④能提高造紙?zhí)盍稀⑷玖系闹袈?，從而降低了生產(chǎn)成本； ⑤能增加紙張的干燥速度； 天然高分子改性與應用 (4) 交聯(lián)淀粉 天然高分子改性與應用 (1)醛類交聯(lián) 常用的交聯(lián)劑有甲醛、乙醛、丙烯醛、琥珀醛、尿素甲醛樹脂等。醛與淀粉反應分為兩個階段，第一個階段生成半縮醛，第二個階段為交聯(lián)階段。甲醛交聯(lián)木薯淀粉的基本生產(chǎn)工藝如圖所示。 天然高分子改性與應用 （ 2） 環(huán)氧氯丙烷交聯(lián) 反應式為： 天然高分子改性與應用 (3) 混合酸酐交聯(lián) 在堿性條件下，淀粉與有機羧酸的混合酸酐反應．如與己二酸與醋酸 的混合酸酐反應，可生成雙淀粉己二酯產(chǎn)物。 (4) 鹵氧磷交聯(lián) 常用的交聯(lián)劑是三氯氧磷。反應 pH＝ 8—12，可得到耐糊化性質 的交聯(lián)淀粉。 天然高分子改性與應用 交聯(lián)作用使得淀粉分子之間架橋形成化學鍵，即使是在水中加熱條件下，交聯(lián)淀粉的顆粒仍保持不變。隨著交聯(lián)度的增加，交聯(lián)淀粉的糊化溫度也隨之上升，甚至于沸水中也不能溶解，這些特殊的性能使其在各工業(yè)領域有著特殊的用途。 在造紙工業(yè)中，利用交聯(lián)淀粉顆粒在常壓下受熱膨脹但不易糊化，被溫紙頁吸著量大的特點，可用做內施膠劑。環(huán)氧氯丙烷交聯(lián)淀粉常作瓦楞紙箱的膠粘劑。 在紡織工業(yè)中．甲醛交聯(lián)淀粉呈酸性，糊化溫度較高，一般為 70℃ 左右，當受熱時，糊液粘度變化很小，利用其良好的耐煮性使其作為棉紗上漿料，這種漿料能充分滲透到紗纖維的內部，提高紗的強度，從而避免了槳料儀包裹在紗纖維表面的缺陷。 天然高分子改性與應用 在醫(yī)藥業(yè)中，可制成淀粉微球，普遍用于藥物載體。藥物載體系統(tǒng)主要用于載運各種活件分子，如細菌毒制劑和各種酶等．將其運至靶器官．如惡性腫瘤組織和人體器官，然后在靶器內控制釋藥。這種靶向給藥系統(tǒng)可大大提高藥物的選擇性，減少藥物的不良反應，增加治療指數(shù)。 國外將交聯(lián)淀粉用作手術手套、乳膠手套的潤滑劑，不但有較好的滑膩感，對人體無刺激．無害，且在蒸煮時不易糊化，可作為滑石粉的替代品。 除此之外，交聯(lián)淀粉還可作為食品工業(yè)的增稠劑、日用品爽身粉、石油鉆并泥漿、印刷油墨及干電他的電解質保留劑等。 天然高分子改性與應用 ? 5. 接枝共聚淀粉及功能性淀粉基材料 淀粉接枝共聚物 — 接枝淀粉的概念性結構可如下所示 (a) 交替共聚 (b) 嵌段共聚 (d) 接枝共聚 (c) 無規(guī)共聚 接枝共聚物結構示意圖 = AGU 天然高分子改性與應用 自由基的產(chǎn)生： 物理法： 60co電子束預輻射、紫外光引發(fā)。 化學法 ： 其中氧化還原引發(fā)至今仍為主。 這是因為 ： (1) 它比一般自由基引發(fā)劑分解活化能低； (2) 它在較低和較寬泛的溫度范圍內也能產(chǎn)生足夠數(shù)量和高活性的 初級自